08 第八章 EI32-JD型計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)《城市軌道交通聯(lián)鎖設(shè)備維護(hù)》教學(xué)課件

《城市軌道交通聯(lián)鎖設(shè)備維護(hù)》?精品課件合集第八章EI32-JD

型計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)第一節(jié)

概

述一、EI32-JD型計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)結(jié)構(gòu)EI32-JD

型計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)由操作表示機(jī)及操作表示機(jī)倒機(jī)單元，聯(lián)鎖機(jī)，驅(qū)采機(jī)及驅(qū)動(dòng)、采集電路，電務(wù)維修機(jī)及電源等組成，如圖

8.1

所示。圖8.1EI32-JD

型計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖8.1EI32-JD

型計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)結(jié)構(gòu)二、EI32-JD

型計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)的主要特點(diǎn)（1）聯(lián)鎖機(jī)和驅(qū)采機(jī)的硬件及驅(qū)動(dòng)、采集電路為日本信號(hào)株式會(huì)社產(chǎn)品，操作表示機(jī)為工控機(jī)。（2）聯(lián)鎖機(jī)為二乘二取二結(jié)構(gòu)，分為

1、2

系，各系內(nèi)部為二取二結(jié)構(gòu)，雙系互為熱備。即聯(lián)鎖機(jī)及驅(qū)采機(jī)均為雙系（雙硬件體系）冗余工作，雙系中每一單系均包括雙套計(jì)算機(jī)實(shí)時(shí)校核工作。每一單系中必須雙機(jī)工作一致才能對(duì)外輸出，實(shí)現(xiàn)全系統(tǒng)的高安全性。任一單系檢出故障均可立即倒向備系工作，實(shí)現(xiàn)全系統(tǒng)的高可靠性。（3）聯(lián)鎖系統(tǒng)中聯(lián)鎖功能和驅(qū)采功能分離，聯(lián)鎖系統(tǒng)由聯(lián)鎖層和執(zhí)行層（驅(qū)動(dòng)、采集電路）組成。根據(jù)車站規(guī)模，每一冗余系可能包括一套驅(qū)采機(jī)或兩套驅(qū)采機(jī)。每套驅(qū)采機(jī)均為二乘二取二冗余結(jié)構(gòu)。（4）單系為雙CPU結(jié)構(gòu)，雙系各自獨(dú)立，具備自律功能。（5）各聯(lián)鎖機(jī)和驅(qū)采機(jī)之間采用雙環(huán)光纜構(gòu)成專用局域網(wǎng)，物理通道為雙倍冗余。（6）每一繼電器輸出驅(qū)動(dòng)的末級(jí)采用獨(dú)立電源隔離技術(shù)，驅(qū)動(dòng)無極繼電器，防止因線路混線使繼電器誤動(dòng)。（7）操作表示機(jī)為雙機(jī)熱備結(jié)構(gòu)。（8）考慮了與調(diào)度集中自律機(jī)結(jié)合方案，支持設(shè)備集中和設(shè)備分散兩種制式。（9）聯(lián)鎖系統(tǒng)可與微機(jī)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)一并設(shè)計(jì)。（10）適用于區(qū)域聯(lián)鎖。聯(lián)鎖機(jī)和驅(qū)采機(jī)分離，使冗余結(jié)構(gòu)更為靈活、合理，易于通過遠(yuǎn)程連接實(shí)現(xiàn)分散控制、區(qū)域集中。第二節(jié)EI32-JD

型計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)的主要組成及功能一、EI32-JD

型計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)的典型設(shè)備配置EI32-JD

型計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)典型的設(shè)備配置如圖

8.2

所示。圖8.2EI32-JD

型計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖典型的設(shè)備配置圖一個(gè)聯(lián)鎖機(jī)柜內(nèi)部的印制板配置如圖

8.3

所示。圖8.3一個(gè)聯(lián)鎖機(jī)柜內(nèi)部的印制板配置圖一個(gè)驅(qū)采機(jī)箱可插11塊驅(qū)動(dòng)板，每塊驅(qū)動(dòng)板有16路輸出。驅(qū)動(dòng)板前面板有兩類指示燈。一類在板前面上端（1個(gè)綠燈、1個(gè)紅燈），用以表明驅(qū)動(dòng)板是否正常工作。如果綠燈點(diǎn)亮，則該板工作正常；如果紅燈點(diǎn)亮，則該板故障。一類在板前面中端（16個(gè)綠燈），用以表明驅(qū)動(dòng)電路是否有輸出。如果有輸出，則對(duì)應(yīng)位的綠燈點(diǎn)亮；如果沒有輸出，則對(duì)應(yīng)位的綠燈滅燈。一個(gè)驅(qū)采機(jī)擴(kuò)展箱可插11采集板及3塊驅(qū)動(dòng)板，每塊采集板有64路采集。某塊采集板某路采集的是哪個(gè)繼電器接點(diǎn)（前接點(diǎn)/后接點(diǎn)）由接口信息表約定。采集板前面上端指示燈表明采集板是否工作正常。如果綠燈點(diǎn)亮，則該板工作正常；如果紅燈點(diǎn)亮，則該板有故障。二、操作表示機(jī)操作表示機(jī)（俗稱上位機(jī)）采用

PC

系列工業(yè)控制計(jì)算機(jī)。根據(jù)系統(tǒng)具體配置和要求的不同可插入不同的電路板。CPU采用PⅢ或以上的處理器，向上兼容。操作表示機(jī)的主要作用是為車站值班員提供操作顯示界面。操作表示機(jī)具有從聯(lián)鎖機(jī)取得站場(chǎng)當(dāng)前狀態(tài)、驅(qū)動(dòng)站場(chǎng)屏幕顯示器、采集操作信息傳輸給聯(lián)鎖機(jī)、將當(dāng)前聯(lián)鎖狀態(tài)信息傳輸給電務(wù)維修機(jī)和監(jiān)測(cè)機(jī)等功能。操作表示機(jī)為雙機(jī)熱備。設(shè)備的倒接無需人工干預(yù)，也不對(duì)正常行車造成干擾。操作表示機(jī)可支持單元拼裝式控制臺(tái)、數(shù)字化儀、鼠標(biāo)器、顯示器等多種操作顯示工具。三、操作表示機(jī)倒機(jī)單元操作表示機(jī)

A、B

機(jī)，通過操作表示機(jī)倒機(jī)單元實(shí)現(xiàn)與運(yùn)轉(zhuǎn)室控制臺(tái)的聯(lián)系。操作表示機(jī)倒機(jī)單元前面板如圖

8.4

所示。圖

8.4操作表示機(jī)倒機(jī)單元前面板1.指示燈的含義（1）B機(jī)主用——指示燈亮，表示B操作表示機(jī)為主機(jī)；指示燈滅，表示B操作表示機(jī)為備機(jī)。（2）A機(jī)主用——指示燈亮，表示A操作表示機(jī)為主機(jī)；指示燈滅，表示A操作表示機(jī)為備機(jī)。（3）電源1——指示燈亮，表示電源1正常工作。（4）電源2——指示燈亮，表示電源2正常工作。（5）B機(jī)運(yùn)行——指示燈亮，表示B操作表示機(jī)正常工作；指示燈滅，表示B操作表示機(jī)故障。（6）A機(jī)運(yùn)行——指示燈亮，表示A操作表示機(jī)正常工作；指示燈滅，表示A操作表示機(jī)故障。（7）切換檢查——指示燈亮，表示B操作表示機(jī)為主機(jī)，A操作表示機(jī)為備機(jī)；指示燈滅，表示A操作表示機(jī)為主機(jī)，B操作表示機(jī)為備機(jī)。正常情況下，切換單元面板指示燈應(yīng)顯示如下：A機(jī)為主用時(shí)，電源1、電源2、A機(jī)運(yùn)行、B機(jī)運(yùn)行、A機(jī)主用等指示燈亮；B機(jī)為主用時(shí)，電源1、電源2、A機(jī)運(yùn)行、B機(jī)運(yùn)行、切換檢查、B機(jī)主用等指示燈亮。2.按鈕的用途（1）人工倒機(jī)（A

B）——自復(fù)按鈕，當(dāng)A操作表示機(jī)為主用時(shí)，按下此按鈕人工倒引B操作表示機(jī)為主用。（2）人工倒機(jī)（B

A）——自復(fù)按鈕，當(dāng)B操作表示機(jī)為主用時(shí)，按下此按鈕人工倒引A操作表示機(jī)為主用。3.開關(guān)的用途（1）電源開關(guān)——電源1開關(guān)打開給電源

1

供

220

V

電壓，電源

2

開關(guān)打開給電源

2

供

220

V

電壓。（2）測(cè)試孔——分別測(cè)試電源

1、電源

2

的

24

V

輸出電壓。（3）鑰匙開關(guān)——鑰匙開關(guān)轉(zhuǎn)到“自動(dòng)/A機(jī)主用”位置時(shí)，A、B操作表示機(jī)處在自動(dòng)切換狀態(tài)，當(dāng)?shù)箼C(jī)電路故障時(shí)默認(rèn)為A機(jī)主用。鑰匙開關(guān)轉(zhuǎn)到“B機(jī)主用”位置時(shí)則強(qiáng)制B操作表示機(jī)為主用，A、B操作表示機(jī)不能自動(dòng)切換。正常運(yùn)行時(shí)鑰匙開關(guān)處于“自動(dòng)/A機(jī)主用”位置。無論何種系統(tǒng)，當(dāng)操作表示切換單元故障時(shí)，均轉(zhuǎn)向連接將A套計(jì)算機(jī)連接至控制臺(tái)的電纜。四、聯(lián)鎖機(jī)聯(lián)鎖機(jī)采用日本信號(hào)公司EI32型計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖專用計(jì)算機(jī)。聯(lián)鎖機(jī)箱布置圖如圖8.5所示。圖8.5聯(lián)鎖機(jī)箱布置圖聯(lián)鎖機(jī)也稱下位機(jī)，它接收操作表示機(jī)下發(fā)的操作命令，進(jìn)行聯(lián)鎖運(yùn)算，根據(jù)運(yùn)算結(jié)果產(chǎn)生控制命令，并通過LAN通信將控制命令傳送到驅(qū)采機(jī)，還通過LAN通信接收驅(qū)采機(jī)傳送的站場(chǎng)狀態(tài)信息，并將站場(chǎng)狀態(tài)信息、提示信息、故障信息等傳送給操作表示機(jī)。聯(lián)鎖機(jī)采用雙系熱備的動(dòng)態(tài)冗余結(jié)構(gòu)，兩套聯(lián)鎖機(jī)互為備用。聯(lián)鎖系統(tǒng)通過聯(lián)鎖機(jī)柜內(nèi)的倒機(jī)電路實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)冗余，不影響整個(gè)系統(tǒng)的運(yùn)行，即實(shí)現(xiàn)了系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)無縫切換。聯(lián)鎖機(jī)為安全型系統(tǒng)。五、驅(qū)采機(jī)及驅(qū)動(dòng)、采集電路驅(qū)采機(jī)采用日本信號(hào)公司EI32型計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)系列產(chǎn)品，為二乘二取二容錯(cuò)結(jié)構(gòu)。驅(qū)采機(jī)安裝在驅(qū)采機(jī)箱中。驅(qū)采機(jī)通過LAN通信，接收聯(lián)鎖機(jī)傳送的控制命令，并根據(jù)控制命令控制相應(yīng)的驅(qū)動(dòng)電路。驅(qū)采機(jī)為安全型系統(tǒng)。安全型驅(qū)動(dòng)采集電路為驅(qū)采機(jī)的組成部分，其小型化的動(dòng)態(tài)采集、輸出電路為其電路特色。驅(qū)采機(jī)控制采集電路和驅(qū)動(dòng)電路的工作，通過

LAN

通信，將采集到的站場(chǎng)狀態(tài)信息傳送到聯(lián)鎖機(jī)，接收聯(lián)鎖機(jī)傳送的控制命令，并根據(jù)控制命令控制相應(yīng)的驅(qū)動(dòng)電路。采集電路在驅(qū)采機(jī)的控制下采集組合架繼電器的狀態(tài)，為雙路采集，即每個(gè)采集點(diǎn)都通過兩路進(jìn)行采集，兩路采集結(jié)果通過LAN通信傳送到聯(lián)鎖機(jī)，作為聯(lián)鎖運(yùn)算的依據(jù)。聯(lián)鎖機(jī)通過驅(qū)采機(jī)箱的驅(qū)動(dòng)電路驅(qū)動(dòng)組合架繼電器，為雙路驅(qū)動(dòng)，即兩路驅(qū)動(dòng)電路的輸出并聯(lián)后，再驅(qū)動(dòng)繼電器。一旦某路驅(qū)動(dòng)故障，另一路仍可繼續(xù)工作。六、電務(wù)維修機(jī)電務(wù)維修機(jī)采用PC系列工業(yè)控制計(jì)算機(jī)，放置于維修機(jī)桌內(nèi)。電務(wù)維修機(jī)為電務(wù)維護(hù)人員提供設(shè)備維護(hù)和管理信息。電務(wù)維修機(jī)從操作表示機(jī)取得當(dāng)前站場(chǎng)聯(lián)鎖的狀態(tài)信息，予以長(zhǎng)達(dá)一個(gè)月的記錄，可以通過列表、回放、跟蹤等方式檢索、顯示這些信息，供設(shè)備維護(hù)時(shí)參考。電務(wù)維修機(jī)同時(shí)具有與其他系統(tǒng)，如DMIS、調(diào)度監(jiān)督等管理信息系統(tǒng)通信的功能。聯(lián)鎖機(jī)對(duì)系統(tǒng)自身具有自檢測(cè)和自診斷的能力，故障可診斷到板級(jí)，I/O板故障診斷定位到通道級(jí)。聯(lián)鎖機(jī)檢測(cè)出的故障通過上位機(jī)實(shí)時(shí)傳輸給維修機(jī)，維修機(jī)對(duì)聯(lián)鎖機(jī)正常和故障情況下的動(dòng)作予以記錄、儲(chǔ)存，包括值班員的操作過程、現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)情況、列車/車列走行過程的實(shí)時(shí)監(jiān)督和記錄。在平時(shí)運(yùn)用的過程中，維護(hù)終端可同步顯示站場(chǎng)設(shè)備的運(yùn)用狀態(tài)。記錄內(nèi)容實(shí)時(shí)存盤，可以通過列表、回放、跟蹤等方式檢索、顯示這些信息，供維護(hù)人員隨時(shí)參考。記錄容量達(dá)到1個(gè)月。記錄內(nèi)容以實(shí)時(shí)記入磁盤的方式保存。電務(wù)維修計(jì)算機(jī)以

Windows-NT

為編程平臺(tái)，并采取措施使系統(tǒng)因停電等原因非正常關(guān)閉、重新啟動(dòng)后自行進(jìn)入應(yīng)用程序。七、電

源

EI32-JD

型計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)的電源子系統(tǒng)的構(gòu)成如圖8.6所示。該系統(tǒng)所需的兩路220V交流電源由信號(hào)電源屏獨(dú)立提供，在引入聯(lián)鎖系統(tǒng)之前進(jìn)行防雷、抗干擾、凈化處理。1.電源防雷、抗干擾措施（1）電源引入線裝設(shè)防雷單元。（2）采用隔離變壓器隔離。（3）采用在線式UPS電源。2.電源系統(tǒng)配置（1）經(jīng)過凈化、隔離、抗干擾處理后的電源分別提供給：A、B

操作表示機(jī)，操作表示機(jī)倒機(jī)單元，電務(wù)維修機(jī)，電務(wù)維修終端設(shè)備（打印機(jī)、顯示器），車務(wù)終端設(shè)備（顯示器、音箱等），兩套

24

V

開關(guān)電源。（2）兩套

24

V

開關(guān)電源的

220

V

接入分別來自不同的

UPS。圖8.6EI32-JD型計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)的電源子系統(tǒng)的構(gòu)成第三節(jié)EI32-JD型計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)的工作原理一、EI32-JD型計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)的雙系熱備EI32-JD

型計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)的雙系熱備如圖8.7所示。雙系熱備方式中，輸入/輸出處理機(jī)的

1

系和

2

系均僅接收同一聯(lián)鎖機(jī)計(jì)算機(jī)發(fā)來的輸出信息，如聯(lián)鎖機(jī)

1

系的輸出或聯(lián)鎖機(jī)

2

系的輸出，而聯(lián)鎖機(jī)另一系的輸出不予采納。也就是說，聯(lián)鎖機(jī)的雙系中存在主用系和備用系的區(qū)別。只有主系對(duì)外的輸出才被輸入/輸出機(jī)采納，備系的輸出雖然也被送到局域網(wǎng)上，但不被輸入/輸出機(jī)取用，而僅用于聯(lián)鎖機(jī)雙系之間的校驗(yàn)。當(dāng)聯(lián)鎖機(jī)的主系發(fā)生故障時(shí)，才自動(dòng)地倒向備系。從這個(gè)意義上說，聯(lián)鎖機(jī)雙系之間采用的是雙系熱備的方式。在雙系熱備方式中，聯(lián)鎖兩系之間采用單線程操作系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)應(yīng)用軟件的數(shù)據(jù)同步。輸入/輸出處理機(jī)的

1

系和

2

系同時(shí)工作，同時(shí)產(chǎn)生輸出，并且均以線圈并聯(lián)的方式連接到被驅(qū)動(dòng)的繼電器上。因此，雙系熱備僅對(duì)聯(lián)鎖機(jī)而言，對(duì)于輸入/輸出處理機(jī)，雙系均以

2

重系并聯(lián)方式運(yùn)行。圖8.7EI32-JD型計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)的雙系熱備雙系熱備的聯(lián)鎖機(jī)有四種工作狀態(tài)，可通過查看操作表示機(jī)顯示器或電務(wù)維修機(jī)顯示器，得知各機(jī)器的工作狀態(tài)。1.停機(jī)狀態(tài)聯(lián)鎖機(jī)關(guān)機(jī)掉電或正在重啟、聯(lián)鎖程序未運(yùn)行，此時(shí)聯(lián)鎖機(jī)處于停機(jī)狀態(tài)。當(dāng)聯(lián)鎖機(jī)處于停機(jī)狀態(tài)時(shí)，不執(zhí)行聯(lián)鎖運(yùn)算。此時(shí)，操作表示機(jī)顯示器中，在屏幕右下角對(duì)應(yīng)該聯(lián)鎖機(jī)的小方塊顯示紅色。維修機(jī)顯示器中，在屏幕右上角對(duì)應(yīng)該聯(lián)鎖機(jī)的小方塊顯示紅色。2.主機(jī)狀態(tài)在雙系熱備系統(tǒng)中，倒機(jī)電路決定在某一時(shí)刻只有一套聯(lián)鎖機(jī)運(yùn)行于主機(jī)狀態(tài)。當(dāng)聯(lián)鎖系統(tǒng)上電啟動(dòng)時(shí)，先投入運(yùn)行的聯(lián)鎖機(jī)自動(dòng)進(jìn)入主機(jī)狀態(tài)。在系統(tǒng)運(yùn)行期間，兩套聯(lián)鎖機(jī)通過自診斷和互診斷機(jī)制，判斷系統(tǒng)是否工作正常，只有主機(jī)判斷發(fā)生危險(xiǎn)性故障，或主機(jī)有故障同時(shí)備機(jī)處于熱備狀態(tài)，才會(huì)切換到備機(jī)，由備機(jī)作為主機(jī)維持系統(tǒng)運(yùn)行。只有運(yùn)行于主機(jī)狀態(tài)的聯(lián)鎖機(jī)發(fā)出控制命令，才能最終驅(qū)動(dòng)組合架繼電器。此時(shí)，操作表示機(jī)顯示器中，在屏幕右下角對(duì)應(yīng)該聯(lián)鎖機(jī)的小方塊顯示綠色。維修機(jī)顯示器中，在屏幕右上角對(duì)應(yīng)該聯(lián)鎖機(jī)的小方塊顯示綠色。3.熱備狀態(tài)在雙系熱備系統(tǒng)中，當(dāng)一套聯(lián)鎖機(jī)作為主機(jī)運(yùn)行后，另一套聯(lián)鎖機(jī)則可運(yùn)行于熱備狀態(tài)。聯(lián)鎖機(jī)上電啟動(dòng)后，采集到另一套聯(lián)鎖機(jī)已處于主機(jī)狀態(tài)的前提下，經(jīng)自診斷、互診斷，認(rèn)為本機(jī)無故障，且與主機(jī)的動(dòng)態(tài)信息同步后，進(jìn)入熱備工作狀態(tài)。當(dāng)備機(jī)處于熱備工作狀態(tài)時(shí)，接收操作表示機(jī)的操作命令，通過LAN通信接收采集電路所采集站場(chǎng)狀態(tài)，進(jìn)行聯(lián)鎖運(yùn)算。同時(shí)根據(jù)聯(lián)鎖運(yùn)算結(jié)果產(chǎn)生控制命令，但兩套驅(qū)動(dòng)電路不會(huì)根據(jù)熱備機(jī)的控制命令進(jìn)行工作。此時(shí)，操作表示機(jī)顯示器中，在屏幕右下角對(duì)應(yīng)該聯(lián)鎖機(jī)的小方塊顯示黃色。維修機(jī)顯示器中，在屏幕右上角對(duì)應(yīng)該聯(lián)鎖機(jī)的小方塊顯示黃色。4.同步校核狀態(tài)在雙機(jī)熱備系統(tǒng)中，當(dāng)一套聯(lián)鎖機(jī)作為主機(jī)運(yùn)行后，另一套聯(lián)鎖機(jī)已運(yùn)行于同步校核狀態(tài)。同步校核狀態(tài)是備機(jī)由停機(jī)狀態(tài)向熱備狀態(tài)過渡的中間狀態(tài)。另一套聯(lián)鎖機(jī)上電啟動(dòng)后，經(jīng)自診斷無誤后，這套聯(lián)鎖機(jī)處于同步校核狀態(tài)。此時(shí)，操作表示機(jī)顯示器中，在屏幕右下角對(duì)應(yīng)該聯(lián)鎖機(jī)的小方塊顯示紅色。維修機(jī)顯示器中，在屏幕右上角對(duì)應(yīng)該聯(lián)鎖機(jī)的小方塊顯示白色。處于同步校核狀態(tài)的聯(lián)鎖機(jī)要向主機(jī)請(qǐng)求同步，當(dāng)和主機(jī)建立通信，取得主機(jī)的同步信息，接收操作表示機(jī)傳來的操作命令，采集站場(chǎng)狀態(tài)，試運(yùn)行聯(lián)鎖程序進(jìn)行聯(lián)鎖運(yùn)算，并且本機(jī)的聯(lián)鎖動(dòng)態(tài)信息和主機(jī)完全一致時(shí)，才進(jìn)入熱備狀態(tài)。當(dāng)查詢另一套聯(lián)鎖機(jī)為備機(jī)，且不處于熱備狀態(tài)，則此時(shí)主機(jī)會(huì)繼續(xù)維持工作，直到備機(jī)熱備。二、二取二

CPU

電路二取二

CPU

板電路結(jié)構(gòu)如圖8.8所示。圖8.8二取二CPU板電路結(jié)構(gòu)在該印制板上集成了完全相同的兩套計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，包括時(shí)鐘、RAM、ROM

和必要的接口電路，還集成了實(shí)現(xiàn)雙機(jī)校核的總線比較電路。CPU-A

和

CPU-B

硬件完全相同，所裝軟件（包括系統(tǒng)軟件和應(yīng)用軟件）完全相同。該印制板已通過了日本國(guó)內(nèi)有關(guān)機(jī)構(gòu)的安全性認(rèn)證。正常情況下，A、B兩套CPU電路工作狀態(tài)應(yīng)完全相同，此時(shí)，由該板驅(qū)動(dòng)一個(gè)繼電器，稱作正常繼電器，證明該印制板雙套電路工作正常并且同步，可以運(yùn)用。只有正常繼電器接點(diǎn)閉合，才能給該板輸出部供電，形成真實(shí)的輸出，從硬件上保證設(shè)備的安全。三、采集電路采集電路原理框圖如圖8.9所示。該電路從組合架引入接點(diǎn)閉合時(shí)的直流電壓，由軟件產(chǎn)生內(nèi)部動(dòng)態(tài)信號(hào)，形成對(duì)外部采集的開閉，形成采集的動(dòng)態(tài)信號(hào)。該動(dòng)態(tài)信號(hào)被采集到后分別送往A、B兩條總線，即采用雙套采集，分別通過LAN通信被CPU板的兩個(gè)CPU讀取，納入聯(lián)鎖運(yùn)算。該電路采用的是典型的動(dòng)態(tài)采集原理。該系統(tǒng)采集板采集的動(dòng)態(tài)信號(hào)的電壓范圍為

DC

21.6～26.4

V，由驅(qū)采

24

V

電源供出，可在內(nèi)分線盤上（接口架）與采集

24

V

電源負(fù)極進(jìn)行測(cè)量。某塊采集板某路采集的是哪個(gè)繼電器接點(diǎn)由接口信息表約定。采集板上端指示燈表明采集板是否正常工作，綠燈表示正常，紅燈表示有故障。圖8.9采集電路原理框圖采集電路配線圖如圖8.10所示。四、輸出驅(qū)動(dòng)電路輸出驅(qū)動(dòng)電路原理圖如圖

8.11

所示。圖8.11驅(qū)動(dòng)電路原理圖該板同時(shí)掛在雙CPU板的兩條總線上，只有在兩條總線上對(duì)其進(jìn)行的

I/O

操作完全一致時(shí)，才能對(duì)外產(chǎn)生真實(shí)的輸出。繼電器輸出的基本原理仍為動(dòng)態(tài)原理。在電路內(nèi)部設(shè)一個(gè)頻率發(fā)生器，通過動(dòng)態(tài)轉(zhuǎn)換將頻率信號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)?/p>

24

V

直流電平。轉(zhuǎn)換電路，即驅(qū)動(dòng)電路是“故障-安全”的。頻率發(fā)生器受CPU板正常繼電器的控制，如果正常繼電器接點(diǎn)斷開，則頻率發(fā)生器不工作，使故障導(dǎo)向安全。輸出電路每路提供兩條引出線（＋24

V、24

V地）用以驅(qū)動(dòng)繼電器。輸出電路和它所驅(qū)動(dòng)的繼電器相互并聯(lián)，1

系統(tǒng)輸出的一對(duì)線和

2

系輸出的一對(duì)線在物理上并聯(lián)。某塊驅(qū)動(dòng)板某路驅(qū)動(dòng)哪個(gè)繼電器由接口信息表約定。驅(qū)動(dòng)板上端指示燈表明驅(qū)動(dòng)板是否正常工作，綠燈表示正常，紅燈表示有故障。面板中間的指示燈（16

個(gè)綠燈）用以表明驅(qū)動(dòng)電路是否有輸出。當(dāng)某路有輸出時(shí)，對(duì)應(yīng)位的指示燈點(diǎn)亮。輸出驅(qū)動(dòng)電路配線圖如圖

8.12

所示。圖8.12輸出驅(qū)動(dòng)電路配線圖五、雙斷驅(qū)動(dòng)單斷的驅(qū)動(dòng)結(jié)構(gòu)如圖

8.13

所示，所有被驅(qū)動(dòng)的繼電器1線圈連至公共回線，4線圈連至計(jì)算機(jī)各個(gè)驅(qū)動(dòng)端子。此時(shí)，如果在4線圈處發(fā)生混線，則極易發(fā)生繼電器誤動(dòng)。圖8.13單斷的驅(qū)動(dòng)結(jié)構(gòu)EI32-JD型計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)的驅(qū)動(dòng)繼電器電路為獨(dú)立的雙線方式，沒有共用回線，具有較高的防止混線誤動(dòng)的能力，提高了系統(tǒng)的安全性。雙斷的驅(qū)動(dòng)結(jié)構(gòu)如圖8.14示。圖8.14雙斷的驅(qū)動(dòng)結(jié)構(gòu)六、倒機(jī)機(jī)制1.概述（1）日信公司提供有支持雙系切換的硬件電路（VSYS電路板）。該板上安裝有數(shù)個(gè)小型的安全型繼電器，對(duì)各系的主CPU板及其軟件運(yùn)轉(zhuǎn)正確性的判斷，最終驅(qū)動(dòng)一組倒機(jī)繼電器。（2）兩系的切換時(shí)間為300～500

ms。EI32-JD型系統(tǒng)的雙系切換，本質(zhì)上是驅(qū)采機(jī)對(duì)聯(lián)鎖機(jī)通過LAN傳來的主用信息的校核，從而驅(qū)采機(jī)的輸出緩沖區(qū)從“根據(jù)原主機(jī)設(shè)置內(nèi)容”切換到“根據(jù)當(dāng)前主機(jī)設(shè)置內(nèi)容”。（3）聯(lián)鎖機(jī)、驅(qū)采機(jī)的每一系均提供一個(gè)倒機(jī)切換板（VSYS板），安裝有復(fù)位開關(guān)，允許通過對(duì)本機(jī)系統(tǒng)復(fù)位實(shí)現(xiàn)人工倒機(jī)。（4）VSYS

板上安裝的各種繼電器均在設(shè)備面板上有指示等，以便于維護(hù)人員監(jiān)督設(shè)備運(yùn)行，輔助判斷故障。2.上

電（1）計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)上電時(shí)，先啟動(dòng)的一聯(lián)鎖系上電后優(yōu)先進(jìn)入主控。為保證安全，此時(shí)令全場(chǎng)區(qū)段處于鎖閉狀態(tài)，要求值班員采用區(qū)段故障解鎖的方法逐段解鎖區(qū)段。為避免值班員操作過于煩瑣，本系統(tǒng)簡(jiǎn)化了上電解鎖手續(xù)，值班員只需按壓“區(qū)段故障解鎖”按鈕，輸入口令，即可進(jìn)入上電解鎖狀態(tài)，此后值班員只需連續(xù)按壓“區(qū)段故障解鎖”按鈕和各個(gè)軌道區(qū)段按鈕（用處于該區(qū)段的道岔名稱代替）即可逐段解鎖各個(gè)區(qū)段，不必重復(fù)輸入口令。在此期間如果值班員辦理了其他操作，則系統(tǒng)退出上電解鎖過程。如需恢復(fù)此過程，則需再次按壓“區(qū)段故障解鎖”按鈕，重新輸入口令，才可再次進(jìn)入上電解鎖過程，直至所有區(qū)段都解鎖完畢。（2）在全系統(tǒng)已有一聯(lián)鎖系以主控方式運(yùn)行的情況下，另一作為備系的聯(lián)鎖機(jī)上電、自檢通過后，則可自動(dòng)地在

10

s

左右時(shí)間內(nèi)從主控系取得站場(chǎng)聯(lián)鎖數(shù)據(jù)，自動(dòng)地跟蹤主控系，與主控系取得同步，自動(dòng)地投入運(yùn)行，實(shí)現(xiàn)熱備。第二套聯(lián)鎖系從主控系取得站場(chǎng)當(dāng)前全部的聯(lián)鎖數(shù)據(jù)后，必須經(jīng)過試聯(lián)鎖過程，校核所取得數(shù)據(jù)的正確性。只有判定兩系的這些數(shù)據(jù)完全一致并與操作機(jī)取得通信聯(lián)系之后，才認(rèn)為兩系的確取得了同步，可以開始聯(lián)機(jī)工作。只有這時(shí)，第二套聯(lián)鎖系才可聯(lián)機(jī)，成為備系。（3）切換邏輯。①第一次開機(jī)時(shí)，先啟動(dòng)的一系優(yōu)先進(jìn)入工作狀態(tài)，成為主控系（如

1

系），后啟動(dòng)的一系自動(dòng)成為備系。如果工作中主控系發(fā)生故障，則自動(dòng)由備系接替工作，此時(shí)

2

系成為主控機(jī)。只要

2

系不發(fā)生故障，無論

1

系是否修復(fù)，是否投入運(yùn)轉(zhuǎn)，重新聯(lián)機(jī)，2

系都將一直工作下去，充當(dāng)主控系的角色，而并不急于倒回

1

系。只有當(dāng)

2

系也發(fā)生了故障不宜繼續(xù)作為主控系工作時(shí)，才再次倒回

1

系。②平時(shí)兩系同時(shí)接收操作機(jī)發(fā)來的按鈕控制信息和驅(qū)采機(jī)采集到的設(shè)備狀態(tài)，并據(jù)此進(jìn)行聯(lián)鎖運(yùn)算。平時(shí)只有

1、2

系中的某一系聯(lián)鎖機(jī)作為主控機(jī)，只有主控機(jī)可向驅(qū)采機(jī)發(fā)出實(shí)際控制命令，可以對(duì)外輸出。另一系用作備機(jī)，備機(jī)只有聯(lián)機(jī)后，才能實(shí)現(xiàn)熱備。③在計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)運(yùn)行的過程中，兩聯(lián)鎖系之間實(shí)時(shí)交換關(guān)鍵聯(lián)鎖信息和現(xiàn)場(chǎng)信號(hào)設(shè)備狀態(tài)信息，以保證兩聯(lián)鎖系之間的同步。在兩聯(lián)鎖系均聯(lián)機(jī)的情況下，由備系校核主控系發(fā)來的主控系關(guān)鍵聯(lián)鎖信息和現(xiàn)場(chǎng)信號(hào)設(shè)備狀態(tài)信息。一旦發(fā)現(xiàn)兩機(jī)信息不一致，則意味著兩系失去同步，備系需重新進(jìn)行同步請(qǐng)求，直至重新恢復(fù)同步。當(dāng)備系確認(rèn)與主控系失去同步后停機(jī)。④一旦發(fā)生故障，則將發(fā)生倒機(jī)，發(fā)生故障的一系自動(dòng)停機(jī)。如果故障系為備系，則停機(jī)后由主控系單機(jī)工作；如果故障發(fā)生在主控系，則由備系充當(dāng)主系接替工作，實(shí)現(xiàn)倒機(jī)。七、與室外信號(hào)設(shè)備的結(jié)合EI32-JD型計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)與室外信號(hào)設(shè)備的結(jié)合如圖8.15所示。I32-JD型計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)適用于目前我國(guó)車站廣泛使用的各種定型室外設(shè)備，包括各型軌道電路、各種定型點(diǎn)燈電路以及道岔轉(zhuǎn)換與表示電路。作為室內(nèi)、外設(shè)備的界面，目前仍采用安全型繼電器實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)設(shè)備和現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的結(jié)合，如閉塞結(jié)合、道口通知、駝峰結(jié)合、機(jī)務(wù)段、場(chǎng)間聯(lián)系、站間聯(lián)系、電碼化結(jié)合等。為保證安全，本系統(tǒng)設(shè)置SJ，各道岔啟動(dòng)電路中串聯(lián)SJ的接點(diǎn)用以防護(hù)。第四節(jié)EI32-JD型計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)軟件本系統(tǒng)的軟件采用簡(jiǎn)單疊加的方式，這種疊加的示意圖如圖8.16所示。底層軟件由日信公司提供，包括安全性專用實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)FS-OS、通信軟件、標(biāo)準(zhǔn)I/O驅(qū)動(dòng)程序、標(biāo)準(zhǔn)時(shí)鐘等。涉及雙CPU系統(tǒng)之間的總線比較及同步判別等安全保證的軟件也由日信公司提供并包含在安全操作系統(tǒng)的內(nèi)核中。這些軟件運(yùn)行于聯(lián)鎖機(jī)、輸入/輸出處理機(jī)的各CPU中。該套軟件在日本國(guó)內(nèi)經(jīng)過了有關(guān)部門的安全認(rèn)證，并在運(yùn)用過程中證明是安全、可靠、高效的。適用于中國(guó)鐵路現(xiàn)場(chǎng)的計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖軟件由北京交大微聯(lián)科技有限公司提供。該軟件采用BORLAND-C語言編制，已通過了鐵道部計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖檢驗(yàn)站的制式測(cè)試。操作表示機(jī)的硬件軟件直接采用JD-IA型計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖的相應(yīng)系統(tǒng)。軟件直接使用，僅對(duì)通信程序做了改變，已將

JD-IA

型計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖對(duì)應(yīng)CAN通信的底層驅(qū)動(dòng)程序用日信公司提供的相同功能、利用標(biāo)準(zhǔn)同步串行通信的驅(qū)動(dòng)程序所代替，但傳輸信源編碼方式未做任何改動(dòng)，以適應(yīng)已成熟的聯(lián)鎖程序與操作表示程序之間的數(shù)據(jù)交換格式。圖

8.16軟件疊加示意圖總之，EI32-JD型計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖的軟件系統(tǒng)本質(zhì)上是在日信公司安全性操作系統(tǒng)內(nèi)核上安裝了JD-IA型計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)的聯(lián)鎖軟件。由于兩者均分別通過了本國(guó)國(guó)內(nèi)相應(yīng)的認(rèn)證，在該項(xiàng)目上的結(jié)合各自均未做本質(zhì)上的改動(dòng)，因而其開發(fā)的成功是必然的，而且其結(jié)合之后軟件的安全性、正確性和可靠性是可以被認(rèn)可的。第五節(jié)EI32-JD型計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)維護(hù)一、系統(tǒng)開啟步驟（1）開啟分線柜下部電源板上的所有

220

V

空氣開關(guān)。（2）開啟聯(lián)鎖機(jī)柜、驅(qū)采機(jī)柜后面的所有空氣開關(guān)，即

1

系聯(lián)鎖機(jī)、2

系聯(lián)鎖機(jī)、1

系驅(qū)采機(jī)、2

系驅(qū)采機(jī)的電源開關(guān)，包括LAN電源開關(guān)。（3）開啟A、BUPS電源。在電源屏正常供電情況下，按壓UPS的電源按鈕

1～2

s，UPS

應(yīng)正常啟動(dòng)，輸入顯示亮穩(wěn)定綠燈。（4）打開操作表示機(jī)倒機(jī)單元的

24

V

電源

1

和

24

V

電源

2。（5）打開A、B操作表示機(jī)電源。（6）開啟兩個(gè)聯(lián)鎖電源前面板開關(guān)。（7）開啟聯(lián)鎖機(jī)柜和所有驅(qū)采機(jī)柜上部?jī)膳_(tái)驅(qū)采電源前面板開關(guān)。（8）開啟兩個(gè)接口電源前面板開關(guān)。（9）打開維修機(jī)電源。（10）打開運(yùn)轉(zhuǎn)室設(shè)備電源。二、系統(tǒng)關(guān)閉步驟當(dāng)電源屏停止供電后，關(guān)閉系統(tǒng)的步驟為：（1）退出維修機(jī)程序，點(diǎn)擊“信息”菜單下的“關(guān)機(jī)按鈕”選項(xiàng)，關(guān)閉維修機(jī)電源。（2）關(guān)閉兩個(gè)接口電源前面板開關(guān)。（3）關(guān)閉所有聯(lián)鎖機(jī)柜和驅(qū)采機(jī)柜最上部?jī)膳_(tái)驅(qū)采電源前面板開關(guān)。（4）關(guān)閉兩個(gè)聯(lián)鎖機(jī)電源前面板開關(guān)。（5）關(guān)閉A、B操作表示機(jī)電源。（6）關(guān)閉操作表示機(jī)倒機(jī)單元的

24

V

電源

1

和

24

V

電源

2

的電源。（7）關(guān)閉運(yùn)轉(zhuǎn)室設(shè)備電源。（8）關(guān)閉A、BUPS電源。三、系統(tǒng)日常維護(hù)（1）借助電務(wù)維修機(jī)，查看系統(tǒng)運(yùn)行情況，查看故障記錄。（2）UPS

電源電池需要每三個(gè)月進(jìn)行一次充放電。充放電方法如下：①確認(rèn)哪臺(tái)

24

V

開關(guān)電源為熱備。②把為熱備

24

V

開關(guān)電源供電的

UPS

電源輸入插頭拔下，UPS

電源發(fā)出報(bào)警聲。此時(shí)

UPS

電源靠電池供電，電池開始放電。③觀察

UPS

電源前面板電池充電條形圖，當(dāng)

5

個(gè)發(fā)光管只亮

3

個(gè)時(shí)（僅需要幾分鐘），電池放電到60%

以下。④插上

UPS

電源輸入插頭，電池開始充電。四、電源模塊的維護(hù)在接口柜內(nèi)有兩路電源防雷模塊，電源防雷模塊正面有一個(gè)方形綠色色標(biāo)，當(dāng)綠色色標(biāo)變?yōu)榧t色時(shí)，應(yīng)及時(shí)更換電源防雷模塊。五、系統(tǒng)故障處理為保證系統(tǒng)安全、可靠、不間斷地運(yùn)行，EI32-JD

型計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)采用雙系熱備的動(dòng)態(tài)冗余結(jié)構(gòu)，并設(shè)計(jì)有專用的硬件診斷部件和診斷程序，提供盡量全面的軟硬件自檢測(cè)、互檢測(cè)功能。I/O

故障可至少定位到電路板，檢測(cè)故障實(shí)時(shí)送往維修機(jī)顯示、記錄，并給出詳細(xì)、清晰的故障報(bào)告，維修人員可很方便地從維修機(jī)中得到這些數(shù)據(jù)，根據(jù)這些數(shù)